Кабель АПвПбШв 3 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвПбШв 3 кВ: полный технический обзор

Кабель марки АПвПбШв на напряжение 3 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в броне из стальных оцинкованных проволок, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данная конструкция предназначена для стационарной прокладки в земле (траншеях), на трассах с повышенными механическими нагрузками, в условиях агрессивных грунтов и высокой коррозионной активности, включая прокладку через водные преграды. Кабель рассчитан на работу в сетях переменного напряжения 3 кВ частотой 50 Гц с изолированной или эффективно заземленной нейтралью.

Расшифровка маркировки АПвПбШв

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (П – полиэтилен, подразумевается сшитый для данного класса напряжения).
• в – внутренняя оболочка (защитный шланг) из поливинилхлоридного пластиката.
• П – броня из плоских стальных оцинкованных проволок (иногда трактуется как «проволочная»).
• б – отсутствие подушки под броней (бронирование наложено непосредственно на внутреннюю оболочку).
• Шв – защитный шланг (наружная оболочка) из поливинилхлоридного пластиката поверх брони.
• 3 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.

Конструкция кабеля АПвПбШв 3 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговременную и надежную работу в тяжелых условиях.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) по ГОСТ 22483. Жилы могут быть однопроволочными (секторными или круглой формы) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (секторными или круглой формы) для всех сечений, но, как правило, многопроволочными для сечений от 120 мм². Секторная форма жил позволяет оптимизировать диаметр кабеля и расход материалов.

2. Изоляция жилы

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Номинальная толщина изоляции для напряжения 3 кВ стандартизирована. Изоляция каждой жилы имеет отличительную расцветку или наносится числовая маркировка.

3. Скрутка изолированных жил

Изолированные жилы скручиваются в сердечник с заполнением промежутков между ними негигроскопичным эластичным материалом (например, экструдированной мелованной резиной или ПЭ-лентами) для придания круглой формы и герметичности.

4. Внутренняя оболочка (Внутренний шланг)

Экструдируется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) поверх скрученного сердечника. Выполняет функцию герметизации, защиты изоляции жил от увлажнения, а также служит основой для наложения брони. Обозначается индексом «в» в маркировке.

5. Броня

Накладывается непосредственно на внутреннюю оболочку (отсутствие подушки – индекс «б»). Выполнена из стальных оцинкованных проволок круглого или плоского сечения, наложенных по спирали с определенным шагом. Основное назначение – защита от механических повреждений (удары, сдавливание, растягивающие нагрузки при прокладке, грызуны).

6. Наружная оболочка (Защитный шланг)

Экструдируется из ПВХ-пластиката поверх брони (индекс «Шв»). Защищает броню от коррозии в агрессивных грунтах, обеспечивает стойкость к атмосферным воздействиям, уменьшает риск повреждения броней смежных кабелей или труб при прокладке, облегчает протяжку в блоках. Имеет, как правило, черный цвет.

Основные технические и эксплуатационные характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 1,8/3 (3,6) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное рабочее напряжение.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 6,5 кВ в течение 10 минут для готового кабеля.
• Испытательное постоянное напряжение: 15 кВ в течение 10 минут (часто применяется для приемо-сдаточных испытаний).
• Допустимая длительная температура нагрева жил: +90°C.
• Максимальная температура жил при коротком замыкании: +250°C (продолжительность КЗ не более 5 секунд).
• Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки: +130°C.
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
• Сопротивление изоляции: Не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.

Механические и климатические параметры

• Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях) и воде, включая агрессивные грунты (с учетом стойкости ПВХ шлангов).
• Броня обеспечивает стойкость к механическим воздействиям. Кабель может выдерживать значительные растягивающие усилия при протяжке.
• Наружная оболочка из ПВХ обладает стойкостью к распространению горения при одиночной прокладке.
• Кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории АF/R (ГОСТ Р МЭК 60332-3-22).

Области применения и назначение

Кабель АПвПбШв 3 кВ применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в сетях 3 кВ: Питание мощных потребителей, распределительные сети промышленных предприятий, шахт, карьеров.
• Прокладка в земле (траншеях): В условиях, где высока вероятность механических повреждений (например, в местах с движением техники, в несанкционированных местах раскопок).
• Прокладка через водные преграды: Реки, каналы, озера. Броня и герметичная конструкция обеспечивают защиту от растяжения и проникновения влаги.
• Участки с повышенной коррозионной активностью: Болотистые местности, солончаки, грунты с блуждающими токами (защитный шланг поверх брони предотвращает ее коррозию).
• Трассы с сложными условиями прокладки: С крутыми склонами, каменистым грунтом, где необходима защита от раздавливания и вибрации.

Таблица основных сечений и параметров (пример для кабеля АПвПбШв 3х…)

Количество и номинальное сечение жил, мм²	Наружный диаметр кабеля, мм (примерно)	Масса 1 км кабеля, кг (примерно)	Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле, А*	Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более
3х50	45-50	3500-4000	165-175	0.641
3х70	50-55	4500-5000	205-215	0.443
3х95	55-60	5500-6000	245-255	0.320
3х120	60-65	6500-7000	280-290	0.253
3х150	65-70	7500-8000	320-330	0.206
3х185	70-75	9000-9500	360-370	0.164
3х240	75-85	11000-12000	425-435	0.125

*Точные значения токовых нагрузок зависят от конкретных условий прокладки: температуры земли, удельного теплового сопротивления грунта, глубины заложения, количества кабелей в траншее и их взаимного расположения. Данные приведены для ориентировки по ПУЭ 7 изд.

Особенности монтажа и прокладки

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны устанавливаться и закрепляться во избежание перекатывания. Удары и падения барабанов недопустимы.
• Раскатка: Допускается раскатка с помощью кабельных укладчиков или лебедок. Необходимо контролировать усилие тяжения, чтобы не превысить допустимые механические напряжения. Использование вращающихся барабанов предпочтительнее.
• Подготовка траншеи: Глубина прокладки – не менее 0,7 м от планировочной отметки. Дно траншеи должно быть очищено от камней и строительного мусора, рекомендуется подсыпка слоя песка (10 см).
• Укладка: Кабель укладывается «змейкой» для компенсации температурных деформаций. При пересечении с инженерными коммуникациями и вводах в здания кабель должен быть защищен прочными трубами или плитами.
• Засыпка: После укладки – слой мягкого грунта или песка (20 см), затем защитная сигнальная лента, после чего траншея засыпается грунтом.
• Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания применяются специальные кабельные муфты (соединительные и концевые) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Герметичность муфт – критически важное условие.

Сравнение с кабелями других марок

• АПвПбШв vs АПвПу: Кабель АПвПу имеет броню из стальных оцинкованных плоских лент. Ленточная броня лучше защищает от повреждений режущего типа, но хуже воспринимает растягивающие нагрузки. Проволочная броня (АПвПбШв) предпочтительнее при прокладке через водные преграды и на участках с возможными смещениями грунта.
• АПвПбШв vs АПвБШв: Кабель АПвБШв имеет подушку под броней (индекс «Б» вместо «б»). Подушка (слой из битума, крепированной бумаги или ПЭ-лент) защищает внутреннюю оболочку от повреждения броней и улучшает гибкость. Конструкция «б» (без подушки) проще и дешевле, но требует более аккуратного обращения при изгибах.
• АПвПбШв vs СБл-Шв: Кабель СБл-Шв – с бумажной пропитанной изоляцией и алюминиевыми жилами. Устаревшая, но еще применяемая технология. Кабель АПвПбШв имеет более высокую допустимую температуру нагрева (+90°C против +70°C), большую допустимую длину участков из-за отсутствия ограничений по перепаду уровней, не требует сложных концевых разделок для герметизации. Однако бумажная изоляция традиционно считается более стойкой к локальным дефектам и перегрузкам.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое преимущество кабеля АПвПбШв перед кабелем АВБбШв на то же напряжение?

Основное отличие – материал изоляции. АВБбШв имеет изоляцию из ПВХ (винила), максимальная допустимая температура жилы +70°C. АПвПбШв с изоляцией из сшитого полиэтилена позволяет работать при +90°C. Это дает возможность пропустить по кабелю того же сечения на 20-30% больший ток, либо использовать кабель меньшего сечения при той же токовой нагрузке, что ведет к экономии на стоимости кабеля и монтажных работах (меньший диаметр, меньший вес).

Можно ли прокладывать кабель АПвПбШв 3 кВ в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, прокладка в воздухе (вне помещений) допустима, так как наружная ПВХ оболочка обеспечивает защиту от атмосферных воздействий (УФ-излучения, осадков). Однако при таком способе прокладки броня не выполняет своей основной функции (защиты от механических повреждений в грунте), и часто можно рассмотреть более легкие и дешевые варианты, например, кабель АПвВнг или АПвВ, если нет риска механических повреждений.

Что означает буква «б» в маркировке и есть ли риски при такой конструкции?

Буква «б» означает «без подушки», то есть броня наложена непосредственно на внутреннюю ПВХ оболочку. Риск заключается в потенциальном повреждении оболочки острыми кромками проволок брони при сильных изгибах или вибрациях. Поэтому при монтаже такого кабеля необходимо строго соблюдать минимально допустимый радиус изгиба (15D) и избегать резких перегибов. Конструкция с подушкой (АПвБШв) в этом плане более надежна.

Какой кабель выбрать для прокладки через реку: АПвПбШв или АПвПу?

Для прокладки через водные преграды (донная прокладка) предпочтительнее кабель с проволочной броней – АПвПбШв. Проволочная броня, особенно усиленная, гораздо лучше воспринимает растягивающие нагрузки, которые возникают при протяжке по дну и в процессе эксплуатации из-за течений. Ленточная броня (как у АПвПу) в таких условиях может разойтись.

Требуется ли дополнительная защита кабеля АПвПбШв при прокладке в земле?

Конструкция кабеля является самодостаточной для прокладки в обычных и агрессивных грунтах. Однако, согласно ПУЭ и для дополнительной безопасности, рекомендуется:

• Укладка в траншее на подушку из песка.
• Защита сверху кирпичом или бетонными плитами в местах, где возможны раскопки (вводы в здания, пересечения с коммуникациями, глубина менее 1 м).
• Укладка сигнальной ленты из пластика на глубине 25 см от поверхности земли над кабелем.

Как провести приемо-сдаточные испытания кабеля после прокладки?

Согласно действующим нормам (ПУЭ, СО 153-34.20.507-2003), кабель на напряжение 3 кВ после монтажа должен быть испытан повышенным напряжением постоянного тока.

• Испытательное напряжение: 6 кВ (для кабелей на Uн=3 кВ).
• Продолжительность: 10 минут.
• Процедура: Напряжение подается поочередно на каждую жилу, при этом остальные жилы и броня (земля) заземлены. Измеряется ток утечки и его асимметрия по фазам. Резкое нарастание тока или пробой свидетельствуют о дефекте.
• Обязательно также проводится проверка целостности и фазировки жил, измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В.

Заключение

Кабель АПвПбШв 3 кВ является современным, надежным и технологичным решением для строительства распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической защиты и стойкости к внешним воздействиям. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (высокая пропускная способность и термическая стойкость) и усиленной броневой защиты, делает его оптимальным выбором для ответственных трасс: при прокладке в земле на промышленных территориях, через водные преграды, в районах с сложными грунтовыми условиями. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также качественные приемо-сдаточные испытания гарантируют многолетнюю и бесперебойную эксплуатацию данной кабельной линии.